Курсовая работа

по дисциплине: «Методы и средства проектирования
информационных систем»

на тему: « Методология проектирования АИС библиотеки ВУЗа »

Выполнил(а) студент(ка):

Чернов Дмитрий Алексеевич             

Ф.И.О.

Группы           ИС-31                 

Факультета СПО №2

Научный руководитель:

доц. к.э.н. Заболотная Наталья Владимировна

(должность и Ф.И.О. руководителя)

Белгород 2015

Кафедра Информационных систем и технологий

УТВЕРЖДАЮ:

Научный руководитель

доц. Заболотная Наталья Владимировна

(должность, фамилия, имя, отчество)

«___» ______________________ 20___

ПЛАН КУРСОВОЙ РАБОТЫ

студента

Чернова Дмитрия Алексеевича­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­  

(фамилия, имя, отчество)

фак. среднего профессионального образования, группа ИС-31

(факультет, группа)

1. Тема курсовой работы: «Методологии проектирования АИС Библиотека вуза».

2. План курсовой работы

ВВЕДЕНИЕ

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Общие понятия ПИС

1.2. Технологии проектирования

1.3. Методология проектирования

1.4. Сравнительная характеристика инструментов проектирования

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика предметной области библиотеки высшего учебного заведения

2.2 Функциональная диаграмма IDEF0

2.3. Обзор ИС используемых в библиотеках учебных заведений

2.4. Фаза построения, проектирования и внедрения

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Студент __________________

(подпись)

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

На рубеже ХХ и ХХI веков в связи с поиском оптимальных путей вхождения в информационное общество начали активно дискутироваться вопросы о пересмотре концептуальных основ развития библиотечного дела.

Данная тема курсовой работы является актуальной, так как в настоящее время мы наблюдаем интенсивное развитие информационных систем, технологий и программных средств. Современные информационные технологии помогают организовать работу библиотеки учебного заведения, сделать её гораздо проще и быстрее. Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой автоматизированной информационной системы (АИС).

Цель данной курсовой работы заключается в изучении и анализе предметной области, описании подходов к проектированию и разработке проекта АИС библиотеки вуза, методологии описания проекта будущей информационной системы, автоматизирующей процесс обслуживания посетителей библиотеки.

В достижении цели курсовой работы следует решить следующие поставленные задачи:

1. Описать общие подходы к ПИС.

2. Описать технологию проектирования ИС.

3. Описать методологию проектирования ИС.

4. Привести характеристику средств проектирования ИС.

5. Дать сравнительную характеристику и обоснования выбора программных средств для проектирования ИС.

6. Сделать обзор ИС, используемых в библиотеке вуза.

7. Разработать функциональные диаграммы IDEF0

Курсовая работа выполнена на 33 страницах основного текста, содержит 3 приложения и 2 таблицы. При написании курсовой работы было изучено и использовано 21 литературных и 4 интернет-источника.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

1.1. Общие понятия ПИС

Проектирование информационных систем (ИС) представляет сложный многоступенчатый вид деятельности, без научной организации которого немыслимо создание и использование современных сложных ИС, в том числе в образовании, предпринимательстве, менеджменте и других областях жизнедеятельности общества. Наряду с получением необходимых для этого теоретических знаний проектировщику ИС требуется обрести устойчивые практические навыки этого вида деятельности.

Главной особенностью проектирования является работа с еще не существующим объектом. В этом отличие проектирования от моделирования, где объект не может не существовать.

Проектирование ИС охватывает три основные области:

- проектирование объектов данных, которые будут реализованы в базе данных;

- проектирование программ, экранных форм, отчетов, которые будут обеспечивать выполнение запросов к данным;

- учет конкретной среды или технологии, а именно: топологии сети, конфигурации аппаратных средств, используемой архитектуры (файл-сервер или клиент-сервер), параллельной обработки, распределенной обработки данных и т.п.

Проектирование информационных систем всегда начинается с определения цели проекта. В общем виде цель проекта можно определить как решение ряда взаимосвязанных задач, включающих в себя обеспечение на момент запуска системы и в течение всего времени ее эксплуатации:

- требуемой функциональности системы и уровня ее адаптивности к изменяющимся условиям функционирования;

- требуемой пропускной способности системы;

- требуемого времени реакции системы на запрос;

- безотказной работы системы;

- необходимого уровня безопасности;

- простоты эксплуатации и поддержки системы [23].

1.2. Технология проектирования

Технология проектирования АИС – это совокупность методов и средств проектирования АИС, а также методов и средств организации проектирования (управление процессом создания и модернизации проекта АИС). В основу технологии проектирования лежит технологический процесс (ТП), который определяет действия, их последовательность, состав исполнителей, средства и ресурсы, требуемые для выполнения этих действий.

ТП проектирования АИС представляет собой совокупность последовательно-параллельных, связанных и соподчиненных цепочек действий, каждое из которых может иметь свой предмет. Действия, которые выполняются при проектировании АИС, могут быть определены как неделимые технологические операции или как подпроцессы технологических операций.

Все действия могут быть собственно проектированными, которые формируют или модифицируют результаты проектирования, и оценочными, которые вырабатывают по установленным критериям оценки результатов проектирования.

Таким образом, технология проектирования задается регламентированной последовательностью технологических операций, выполняемых в процессе создания проекта на основе того или иного метода.

Предметом выбираемой технологии проектирования должно служить отражение взаимосвязанных процессов проектирования на всех стадиях жизненного цикла АИС [15].

Основные требования, предъявляемые к выбираемой технологии проектирования, следующие:

- созданный с помощью этой технологии проект должен отвечать требованиям заказчика;

- технология должна максимально отражать все этапы цикла жизни проекта;

- технология должна обеспечивать минимальные трудовые и стоимостные затраты на проектирование и сопровождение проекта;

- технология должна способствовать росту производительности труда проектировщиков;

- технология должна обеспечивать надежность процесса проектирования и эксплуатации проекта;

- технология должна способствовать простому ведению проектной документации.

Технология проектирования АИС реализует определенную методологию проектирования. В свою очередь, методология проектирования предполагает наличие некоторой концепции, принципов проектирования и реализуется набором методов и средств.

Методы проектирования АИС можно классифицировать по степени использования средства автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям.

По степени автоматизации различают:

- ручное проектирование;

- компьютерное проектирование;

По степени использования типовых проектных решений различают:

- оригинальное проектирование;

- типовое проектирование;

По степени адаптивности проектных решений различаются следующие методы:

- реконструкция – адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов;

- параметризация – проектные решения настраиваются в соответствии с заданными и изменяемыми параметрами;

- реструктуризация модели – изменяется модель предметной области, что приводит к автоматическому переформированию проектных решений.

В зависимости от сложности объекта автоматизации и набора задач, требующих решения при создании конкретной АИС, стадии и этапы работ могут иметь различную трудоёмкость. Допускается объединять последовательные этапы и исключать некоторые из них на любой стадии проекта. Допускается также начинать выполнение работ следующей стадии до окончания предыдущей [16].

Основные стадии создания автоматизированной информационной системы:

- формирование требований к АИС;

- разработка концепции АИС;

- разработка технического задания;

- разработка эскиза проекта;

- разработка технической части проекта;

- разработка рабочей документации на АИС;

- ввод в действие;

- сопровождение АИС [8].

1.3. Методология проектирования

Основу технологии проектирования информационных систем составляет методология. Методология реализуется через конкретные технологии и поддерживающие их стандарты, методики и инструментальные средства.

Методы проектирования ИС можно классифицировать по степени использования средств автоматизации, типовых проектных решений, адаптивности к предполагаемым изменениям. Так, по степени автоматизации методы проектирования разделяются на:

1. Ручное, при котором проектирование компонентов ИС осуществляется без использования специальных инструментальных программных средств, а программирование — на алгоритмических языках;

2. Компьютерное, при котором производится генерация или конфигурирование (настройка) проектных решений на основе использования специальных инструментальных программных средств.

По степени использования типовых проектных решений различают следующие методы проектирования:

1. Оригинальное (индивидуальное), когда проектные решения разрабатываются «с нуля» в соответствии с требованиями к АИС. Характеризуется тем, что все виды проектных работ ориентированы на создание индивидуальных для каждого объекта проектов, которые в максимальной степени отражают все его особенности;

2. Типовое, предполагающее конфигурирование ИС из готовых типовых проектных решений (программных модулей). Выполняется на основе опыта, полученного при разработке индивидуальных проектов. Типовые проекты, как обобщение опыта для некоторых групп организационно-экономических систем или видов работ, в каждом конкретном случае связаны с множеством специфических особенностей и различаются по степени охвата функций управления, выполняемым работам и разрабатываемой проектной документации.

По степени адаптивности проектных решений выделяют методы:

1. Реконструкции, когда адаптация проектных решений выполняется путем переработки соответствующих компонентов (перепрограммирования программных модулей);

2. Параметризации, когда проектные решения настраиваются (генерируются) в соответствии с изменяемыми параметрами;

3. Реструктуризации модели, когда изменяется модель проблемной области, на основе которой автоматически заново генерируются проектные решения.

Сочетание различных признаков классификации методов обусловливает характер используемых технологий проектирования ИС, среди которых выделяют два основных класса: каноническую и индустриальную технологии. Индустриальная технология проектирования, в свою очередь, разбивается на два подкласса: автоматизированное (использование CASE-технологий) и типовое (параметрически-ориентированное или модельно-ориентированное) проектирование. Использование индустриальных технологий не исключает использования в отдельных случаях канонических [15].

Проектирование — это практическая деятельность, целью которой является поиск новых решений, оформленных в виде комплекта документации. Процесс поиска представляет собой последовательность выполнения взаимообусловленных действий, процедур, которые, в свою очередь, подразумевают использование определенных методов. Сложность процесса проектирования (как и любой другой творческой деятельности), нестандартность проектных (жизненных) ситуаций вызывают необходимость знания различных методов и умения владеть ими.

Технология проектирования определяется как совокупность трех составляющих:

- пошаговой процедуры, определяющей последовательность технологических операций проектирования;

- критериев и правил, используемых для оценки результатов выполнения технологических операций;

- нотаций (графических и текстовых средств), используемых для описания проектируемой системы [24].

1.4. Сравнительная характеристика инструментов проектирования

Основной целью выбора корпоративного стандарта организационного проектирования является задание общего и обязательного к применению языка общения управленческого звена, разработчиков организационных и технологических процессов и исполнителей этих процессов. Частными применениями таких стандартов является синтез требований к создаваемым системам, положений об организационных подразделениях, служебные инструкции и т.д.

Существует около 30 технологий проектирования организационно-технических систем и несколько сотен инструментов, предназначенных для автоматизации этого процесса. Поэтому, с учетом временного фактора, сравнительный анализ был ограничен четырьмя наиболее популярными на российском рынке продуктами: Bpwin/Erwin (Platinum Technology), Rational Rose (Rational Software Corporation), ARIS (Scheer AG) и Oracle Designer (Oracle Developer Suite). Справочные данные по CASE-технологиям и средствам проектирования приведены ниже по тексту и в таблице №1.

Таблица 1

Средства проектирования и их сравнительная характеристика

*) разработчики приложений могут начинать работу с базой данных только после завершения ее проектирования.

CASE-технология представляет собой методологию проектирования ИС, а также набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме моделировать предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и сопровождения ИС и разрабатывать приложения в соответствии с информационными потребностями пользователей. Большинство существующих CASE-средств основано на методологиях структурного (в основном) или объектно-ориентированного анализа и проектирования, использующих спецификации в виде диаграмм или текстов для описания внешних требований, связей между моделями системы, динамики поведения системы и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий, составленному фирмой Systems Development Inc. в 2007 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся «полочным» ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

1. CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

2. Реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

3. CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

1. Широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

2. Относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

3. Широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

4. Отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

5. Широкий диапазон предметных областей проектов;

6. Различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Вследствие этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограничена и противоречива. Она зависит от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта пользователей. Некоторые аналитики полагают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла ИС, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.

В разряд СП попадают как относительно дешевые системы для персональных компьютеров (ПК) с весьма ограниченными возможностями, так и дорогостоящие системы для неоднородных вычислительных платформ и операционных сред. Так, современный рынок программных средств насчитывает около 30 различных CASE-систем, наиболее мощные из которых, так или иначе, используются практически всеми ведущими западными фирмами [11].

Применение СП требует от потенциальных пользователей специальной подготовки и обучения. Опыт показывает, что внедрение СП осуществляется медленно, однако по мере приобретения практических навыков и общей культуры проектирования эффективность применения этих средств резко возрастает, причем наибольшая потребность в использовании СП испытывается на начальных этапах разработки, а именно на этапах анализа и спецификации требований. Это объясняется тем, что цена ошибок, допущенных на начальных этапах, на несколько порядков превышает цену ошибок, выявленных на более поздних этапах разработки.

На сегодняшний день Российский рынок программного обеспечения располагает следующими наиболее развитыми СП:

- ARIS;

- ERWin / BPWin;

- Rational Rose;

- Oracle Designer.

ARIS - Интегрированное средство моделирования бизнес-процессов, объединяющее разнообразные методы моделирования и анализа систем. В первую очередь, это средство описания, анализа, оптимизации и документирования бизнес-процессов, чем средство проектирования программного обеспечения.

BPWin - инструмент визуального моделирования бизнес-процессов. ERWin - средство, используемое при моделировании и создании баз данных произвольной сложности на основе диаграмм «сущность - связь».

Rational Rose - средство моделирования объектно-ориентированных информационных систем. Позволяет решать практически любые задачи в проектировании информационных систем: от анализа бизнес-процессов до кодогенерации на определенном языке программирования. Позволяет разрабатывать как высокоуровневые, так и низкоуровневые модели, осуществляя тем самым либо абстрактное проектирование, либо логическое.

Oracle Designer - функциональное средство для описания предметной области. Входит в комплекс инструментальных средств Oracle9i Developer Suite по проектированию программных систем и баз данных, реализующих технологию CASE и собственную методологию разработки ИС компании Oracle - «CDM», позволяющих команде разработчиков провести проект, начиная от анализа бизнес-процессов через моделирование к генерации кода и получению прототипа, а в дальнейшем и окончательного продукта. Это средство имеет смысл использовать при ориентации на всю линейку продуктов Oracle, применяемую для проектирования, разработки и реализации сложной программной системы.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что из перечисленных СП только комплекс ARIS наиболее полно удовлетворяет всем критериям, принятым в качестве основных. Так, например, в комплексе Rational Rose целостность базы проектных данных и единая технология сквозного проектирования ИС обеспечивается за счет использования интерфейса Corba. Следует отметить, что каждый из двух продуктов сам по себе является одним из наиболее мощных в своем классе.

Таким образом, наиболее развитыми средствами разработки крупномасштабных ИС на сегодняшний день является, по мнению автора, комплекс ARIS.

2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА АИС «ОБСЛУЖИВАНИЕ ПОСЕТИТЕЛЕЙ БИБЛИОТЕКИ ВУЗА»

2.1. Характеристика предметной области библиотеки вуза

Объектом изучения является библиотека вуза, которая работает с посетителями, осуществляя услуги по выдаче книг. Основной задачей работы библиотеки высшего учебного заведения является обеспечение учебного и научного процессов, а для организации стратегического планирования деятельности ВУЗа большое значение имеют задачи оценки качества образования. Решение этих задач возможно только в рамках интегрированной информационной системе ВУЗа, которая сможет обеспечить:

1) доступность информации о книгах находящихся в распоряжении библиотеки;

2) разнообразие форм и качества информационных услуг;

3) полноту, оперативность и достоверность получаемой информации;

4) комфортность получения информации.

Полное внедрение автоматизированной библиотечной системы в систему вуза позволит говорить об образовательной эффективности системы, так как:

1) появляется система, которая структурирует различные информационные ресурсы и управляет ими для достижения целей качества образования;

2) появляются управленческие связи нового типа между структурными подразделениями университета, и расширяется круг предоставляемых информационных услуг;

3) учебно-методическая литература, издаваемая университетом и заказанная в других издательствах, соответствует учебным планам и профессиональным образовательным программам университета, поэтому востребована в учебном процессе и обеспечивает самостоятельную работу студентов;

4) обеспечивается развитие информационной грамотности всех участников образовательного процесса;

Поэтому необходимо усилить информационно-управленческую роль вузовской библиотеки, активизировать взаимосвязи учебного процесса, редакционно-издательских подразделений и издательств с вузовской библиотекой, обеспечить информационные связи через библиотеку, рассматривая последнюю как депозитарий электронных версий учебных, научных изданий и др. материалов, подготавливаемых вузом, применяемых в учебной и научной деятельности вуза.